高考化学一轮收官核心考点复习 第1章 物质结构 元素周期表 新人教版必修2.docx

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高考化学一轮收官核心考点复习第1章物质结构元素周期表新人教版必修2

2019-2020年高考化学一轮收官核心考点复习第1章物质结构元素周期表新人教版必修2

1．核素

【知识点的认识】

1、核素：

核素是指具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子．很多元素有质子数相同而中子数不同的几种原子．例如，氢有、、3种原子，就是3种核素，它们的原子核中分别有0、1、2个中子．这3种核素互称为同位素．例如，原子核里有6个质子和6个中子的碳原子，质量数是12，称为C﹣12核素，或写成12C核素．原子核里有6个质子和7个中子的碳原子，质量数为13，称13C核素．氧元素有16O，17O，18O三种核素．具有多种核素的元素称多核素元素．核素常用表示，X是元素符号，Z是原子序数，A是质量数，A﹣Z=N，N是该核素中的中子数．

【命题方向】本考点主要考察核素的概念，属于高中化学的重要概念．

题型：

核素概念

典例：

我国稀土资源丰富．下列有关稀土元素Sm与Sm的说法正确的是（　　）

A．Sm与Sm互为同位素B．Sm与Sm的质量数相同

C．Sm与Sm是同一种核素D．Sm与Sm的核外电子数和中子数均为62

分析：

A．根据原子符号的含义以及质子数相同中子数不同的同一元素互称同位素；

B．根据原子符号的含义来分析；

C．根据原子符号的含义以及只有质子数相同中子数相同的核素才是同一核素；

D．根据原子符号的含义以及原子中核外电子数=核内质子数，中子数=质量数﹣质子数．

解答：

A、Sm由与Sm可知，该元素是含有相同质子不同中子的同种元素，所以是同位素，故A正确；

B、Sm的质量数为144，Sm的质量数为150，所以这两种核素的质量数不同，故B错误；

C、Sm与Sm虽然质子数相同，但中子数不同，所以Sm与Sm是不同核素，故C错误；

D、Sm的核外电子数为62，中子数为82，Sm的核外电子数为62，中子数为88，故D错误．

故选A．

点评：

本题考查同位素、核素的概念及质量数、质子数、中子数之间的关系，难度不大，明确这几个概念间的区别．

【解题思路点拨】元素、核素和同位素的关系如下图所示：

2．同位素及其应用

【知识点的认识】

1、同位素的概念：

质子数相同而中子数不同的同一元素的不同核素互称为同位素．

例如氢有三种同位素，H氕、D氘（又叫重氢）、T氚（又叫超重氢）；碳有多种同位素，例如12C、13C和14C（有放射性）等．同位素是同一元素的不同原子，其原子具有相同数目的质子，但中子数目却不同（例如氕、氘和氚，它们原子核中都有1个质子，但是它们的原子核中分别有0个中子、1个中子及2个中子，所以它们互为同位素）．

2、同位素的性质：

同位素具有相同原子序数的同一化学元素的两种或多种原子之一，在元素周期表上占有同一位置，化学性质几乎相同（氕、氘和氚的性质有些微差异），但原子质量或质量数不同，从而其质谱性质、放射性转变和物理性质（主要表现在质量上（如：

熔点和沸点）有所差异．同位素的表示是在该元素符号的左上角注明质量数（例如碳﹣14，一般用14C来表示）．

3、放射性同位素

放射性同位素具有以下三个特性：

第一，能放出各种不同的射线．有的放出α射线，有的放出β射线，有的放出γ射线或者同时放出其中的两种射线．还有中子射线．其中，α射线是一束α粒子流，带正电荷，β射线就是电子流，带有负电荷．

第二，放出的射线由不同原子核本身决定．例如钴﹣60原子核每次发生衰变时，都要放射出三个粒子：

一个β粒子和两个光子，钴﹣60最终变成了稳定的镍﹣60．

第三，具有一定的寿命．人们将开始存在的放射性同位素的原子核数目减少到一半时所需的时间，称为半衰期．例如钴﹣60的半衰期大约是5年．

4、放射性同位素的应用：

放射性同位素放射出的射线碰到各种物质的时候，会产生各种效应，它包括射线对物质的作用和物质对射线的作用两个相互联系的方面．例如，射线能够使照相底片和核子乳胶感光；使一些物质产生荧光；可穿透一定厚度的物质，在穿透物质的过程中，能被物质吸收一部分，或者是散射一部分，还可能使一些物质的分子发生电离；另外，当射线辐照到人、动物和植物体时，会使生物体发生生理变化．射线与物质的相互作用，对核射线来说，它是一种能量传递和能量损耗过程，对受照射物质来说，它是一种对外来能量的物理性反应和吸收过程．其应用：

①射线照相技术，可以把物体内部的情况显示在照片上．

②测定技术方面的应用，古生物年龄的测定，对生产过程中的材料厚度进行监视和控制等．

③用放射性同位素作为示踪剂．

④用放射性同位素的能量，作为航天器、人造心脏能源等．

⑤利用放射性同位素的杀伤力，转恶为善，治疗癌症、灭菌消毒以及进行催化反应等．

【命题方向】本考点主要考察同位素的概念，对于同位素的性质和应用以了解为主．

题型一：

同位素的概念：

典例1：

下列各组粒子中属于同位素的是（　　）

A．H2和D2B．H2O和D2OC．16O和18OD．24Mg和24Na

分析：

质子数相同中子数不同的原子互称同位素，互为同位素原子具有以下特征：

质子数相同、中子数不同，研究对象为原子．

解答：

A、H2和D2都是由氢元素组成的单质，结构相同，为同一物质，故A错误；

B、H2O和D2O都是由氢氧元素组成的化合物，结构相同，为同一物质，故B错误；

C、16O和18O质子数相同为8，中子数不同分别为8、10，是氧元素不同核素，互为同位素，故C正确；

D、24Mg和24Na质子数不同，属于不同元素的原子，故D错误；

故选C．

点评：

本题主要考查了同位素为概念的理解，H2O和D2O、H2和D2的结构相同，为同一物质．

题型二：

化学“五同”的区分

典例2：

下列说法中正确的一组是（　　）

A．H2和D2互为同位素B．

和

互为同分异构体

C．正丁烷和异丁烷互为同系物D．和是同一种物质

分析：

A、质子数相同中子数不同的同一元素的不同原子互称同位素；

B、分子式相同结构不同的有机化合物称同分异构体；

C、结构相似，分子组成上相差1个或者若干个基团的化合物互称为同系物；

D、根据物质的结构判断，分子式相同，结构也相同为同一物质．

解答：

A、质子数相同中子数不同的同一元素的不同原子互称同位素，同位素必须是元素不是单质，H2和D2是单质，所以不是同位素，故A错误；

B、是四面体结构，其没有同分异构体，所以

是同一种物质，不是同分异构体，故B错误；

C、正丁烷和异丁烷的分子式相同，结构不同，所以是同分异构体不是同系物，故C错误；

D、

分子式相同结构相同，所以是同一物质，故D正确；

故选D．

点评：

本题考查了同位素、同素异形体、同分异构体、同系物和同种物质这化学“五同”的比较学习，难度不大，明确这几个概念是解本题的关键．

【解题思路点拨】同素异形体、同位素、同分异构体与同系物的比较：

同位素

同素异形体

同系物

同分异构体

同种物质

定义

质子数相同，中子数不同的原子（核素）

由同一种元素组成的不同单质

结构相似，分子组成相差一个或若干个CH2基团的物质

分子式相同，结构不同的化合物

组成、结构相同

对象

原子

单质

化合物

化合物

物质

化学式

元素符号表示不同，如H、H、H

元素符号表示相同，分子式可以不同，如O2和O3

不同

相同

相同，如水与冰、H2与D2、H2O和D2O等

结构

电子层结构相同，原子核结构不同

单质的组成或结构不同

相似

不同

相同

性质

物理性质不同，化学性质相同

物理性质不同，化学性质相同

物理性质不同，化学性质相似

物理性质不同，化学性质不一定相同

结构式的形状及物质的聚集状态可能不同

注意：

重点要注意对象的区别．

3．元素周期表的结构及其应用

【知识点的知识】

1、元素周期表的结构：

特别提醒：

掌握元素周期表的结构中各族的排列顺序，结合惰性气体的原子序数，我们可以推断任意一种元素在周期表中的位置．记住各周期元素数目，我们可以快速确定惰性气体的原子序数．各周期元素数目依次为2、8、8、18、18、32、32（如果第七周期排满），则惰性气体原子序数依次为2、2+8=10、10+8=18、18+18=36、36+18=54、54+32=86、86+32=118．

2、元素周期表的应用：

1）根据元素周期表可以推测各种元素的原子结构以及元素及其化合物性质的递变规律；

2）利用元素周期表，可以寻找制取半导体、催化剂、化学农药、新型材料的元素及化合物；

3）可以用元素周期表来根据一些已知元素的性质推测一些未知元素的性质．

【命题方向】本考点主要考察元素周期表的结构，主要以选择题的形式考查对基础知识的掌握，同时也将推断、推理、计算等以填空题的形式在高考中进行考查．

题型一：

元素周期表的结构

典例1：

关于元素周期表的说法正确的是（　　）

A．元素周期表有8个主族B．ⅠA族的元素全部是金属元素

C．元素周期表有7个周期D．短周期是指第一、二周期

分析：

元素周期表有7个周期（短周期、长周期、不完全周期），有18个纵行（7个主族、7个副族、第ⅤⅢ族、零族），以此来解答．

解答：

A．元素周期表有7个主族，故A错误；

B．ⅠA族的元素除H元素外都是金属元素，故B错误；

C．元素周期表有7个周期，故C正确；

D．短周期是指第一、二、三周期，故D错误；

故选C．

点评：

本题考查元素周期表的结构，较简单，熟悉元素周期表的横行和纵行的排布是解答本题的关键，学生应熟记元素周期表的结构．

典例2：

在元素周期表中，第三、四、五、六周期元素的数目分别是（　　）

A．8、8、18、32B．8、18、18、32C．8、18、18、18D．8、8、18、18

分析：

根据元素周期表中各周期元素的种类来解答．

解答：

元素周期表中第一周期有2种元素；

第二周期有8种；

第三周期有8种；

第四周期有18种；

第五周期有18种；

第六周期32种；

则第三、四、五、六周期元素的数目分别是8、18、18、32，

故选B．

点评：

本题考查元素周期表及各周期元素，熟悉每个周期的元素数目即可解答，较基础．

典例3：

下列各表中的数字代表的是原子序数，表中数字所表示的元素与它们在元素周期表中的位置相符的是（　　）

A．

B．

C．

D．

分析：

根据元素周期表的结构：

相邻两个周期同主族元素的原子序数相差2、8、18、36来分析．

解答：

A、3号和5号元素之间相差很多个族，即12号的镁和13号的铝在周期表中不相邻，故A错误；

B、5号和15号元素的原子不在同一主族，故B错误；

C、1号和11好中间还有3号元素，故C错误．

D、O、Cl、Ne的位置关系是正确的，故D正确．

故选D．

点评：

本题考查学生元素周期表的结构和元素的分布知识，可以根据所学知识进行回答，难度不大．

题型二：

原子序数关系的推断

典例4：

A、B为同主族的两元素，A在B的上一周期，若A的原子序数为n，则B的原子序数不可能为（　　）

A．n+8B．n+18C．n+32D．n+20

分析：

由元素周期表结构可知，对于处于ⅠA、ⅡA元素而言，同主族相邻元素的原子序数差值为周期数小的元素所在周期含有的元素种数；对于过渡元素后边的所有各主族（包括零族），同主族相邻元素的原子序数差值为周期数大的元素所在周期含有的元素种数．

解答：

由元素周期表结构可知，从第一周期到第六周期，每周期含有的元素种数分别为2、8、8、18、18、32，第七周期为排满，若排满也是32种，同主族相邻元素的原子序数差值只能为2、8、18、32等，不可能相差20．

故选D．

点评：

本题考查学生元素周期表的结构知识，难度不大，熟练掌握元素周期表的结构．

典例5：

已知a、b分别为同周期的ⅠA和ⅦA族的两种元素，它们的原子序数分别为m和n，则下列关系不可能成立的是（　　）

A．n=m+16B．n=m+6C．n=m+30D．n=m+10

分析：

根据周期表的结构及每一周期元素的数目．

解答：

周期表中第一、二、三、四、五、六、七周期元素的种数分别为2、8、8、18、18、32、26，若元素在二、三周期，则原子序数n=m+6，若元素在四、五周期，由于副族和ⅥⅡ族出现在ⅠA和ⅦA族之间共10种元素，则原子序数n=m+6+10=m+16，若元素在第六周期，又多了镧系的出现，有15种元素，则原子序数n=m+16+14=m+30．故选：

D．

点评：

本题主要考查了元素周期表的结构，需要学生有较强的基础知识．

题型三：

元素周期表的应用（位置元素的推断）

典例6：

据国外有关资料报道，在独居石（一种共生矿，化学成分为Ce、La、Nd、…的磷酸盐）中，查明有尚未命名的116、124、126号元素．判断其中116号元素应为位于周期表中的（　　）

A．第6周期ⅣA族B．第7周期ⅥA族C．第7周期Ⅷ族D．第8周期ⅥA族

分析：

根据各周期所含的元素种类推断，用原子序数减去各周期所含的元素种数，当结果为“0”时，为零族；当为正数时，为周期表中从左向右数的纵行，差为8、9、10时为VIII族，差数大于10时，则再减去10，最后结果为族序数．当为负数时其主族序数为8+差值．所以应熟记各周期元素的种数，即2、8、8、18、18、32、32．

解答：

116号元素在周期表中的位置116﹣2﹣8﹣8﹣18﹣18﹣32﹣32=﹣2，8+（﹣2）=6，即为第七周期，第ⅥA族．

故选：

B．

点评：

本题考查元素的推断，题目难度不大，注意原子核外电子排布与在周期表中的位置．

【解题思路点拨】已知原子序数求位置及属性的解题方法：

如110号元素，

解法如下：

在0族元素中He、Ne、Ar、Kr、Xe、Rn质子数分别为：

2、10、18、36、54和86．应该在第六周期之后；第七周期最后的一位元素的原子序数为86+32=118，所以应该在第七周期．92号以后的元素都为超铀元素且都为金属元素，因此为金属元素．

4．同一周期内元素性质的递变规律与原子结构的关系

【知识点的知识】

同一周期内元素性质的递变规律与原子结构的关系：

元素性质

同周期（从左到右）

同主族（从上到下）

最外层电子数

逐渐增多（1e﹣→8e﹣）

相同

原子半径

逐渐减小（稀有气体最大）

逐渐增大

主要化合价

最高正价：

+1→+7

最低负价﹣4→﹣1；

最低负价=主族序数﹣8

最高正价相同

最低负价相同（除F、O外）

最高正价=主族序数

第一电离能

呈增大的趋势

呈减小趋势

电负性

电负性逐渐增大

电负性逐渐减小

得失电子能力

失电子能力减弱；得电子能力增强．

失电子能力增强；得电子能力减弱．

元素的金属性和非金属性

金属性逐渐减弱；

非金属性逐渐增强．

金属性逐渐增强；

非金属性逐渐减弱．

最高价氧化物对应水化物的酸碱性

碱性逐渐减弱；

酸性逐渐增强．

碱性逐渐增强；

酸性逐渐减弱．

气态氢化物的稳定性

逐渐增强

逐渐减弱

【命题方向】本考点主要考察同一周期内元素性质的递变规律与原子结构的关系，主要以选择题的形式考查对基础知识的掌握，同时也将推断、推理、计算等以填空题的形式在高考中进行考查．

题型一：

同一周期内元素性质的递变规律

典例1：

已知X、Y、Z为同周期的三种元素，它们的最高价氧化物对应水化物的酸性相对强弱是：

HXO4＞H2YO4＞H3ZO4．则下列说法正确的是（　　）

A．气态氢化物的稳定性：

HX＞H2Y＞ZH3B．元素的非金属性：

Y＜X＜Z

C．原子半径：

X＞Y＞ZD．原子序数：

Z＞Y＞X

分析：

同周期元素从左到右元素的非金属性逐渐增强，对应的最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强，根据酸性相对强弱：

HXO4＞H2YO4＞H3ZO4，可知原子序数的关系为X＜Y＜Z，根据同周期非金属性的递变规律比较．

解答：

同周期元素从左到右元素的非金属性逐渐增强，对应的最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强，

根据酸性相对强弱：

HXO4＞H2YO4＞H3ZO4，

则可知非金属性X＞Y＞Z，

可知原子序数的关系为X＜Y＜Z，

非金属性越强，则对应氢化物的稳定性越强，则气态氢化物的稳定性：

HX＞H2Y＞ZH3，

同周期元素从左到右原子半径逐渐减小，则有原子半径：

X＜Y＜Z．

故选A．

点评：

本题考查元素周期律的递变规律，题目难度不大，注意判断非金属性强弱的角度和方法．

题型二：

性质的应用﹣﹣推断

典例2：

（xx•奉贤区二模）A、B、C、D、E为原子序数相邻且依次递增的同一短周期元素，下列说法正确的是（m、n均为正整数）（　　）

A．若HnEOm为强酸，则D是位于VA族以后的非金属元素

B．若C的最低化合价为﹣3，则E的气态氢化物的分子式为H2E

C．A、B的最高价氧化物水化物均为碱，则碱性A（OH）n强于B（OH）n+1

D．若B为金属，则C一定为金属元素

分析：

同一周期元素中，从左到右元素非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性增强，碱性减弱，元素的最高正价+|最低负价|=8．

解答：

A、若HnEOm为强酸，如果E是第二周期元素，E应该是N元素，D位于第IVA族，如果E是第三周期，E为S元素或Cl元素，D为第VA族或第VIA族元素，故A错误；

B、若C的最低化合价为﹣3，则E的最低化合价为﹣1，E的气态氢化物的分子式为HE，故B错误；

C、同一周期从左到右最高价氧化物对应水化物的碱性减弱，A在B的左端，所以碱性A（OH）n强于B（OH）n+1，故C正确；

D、如果是第二周期元素的原子，则B是金属铍时，C可以是非金属硼，故D错误．

故选C．

点评：

本题考查学生同周期元素性质的递变规律，可以根据所学知识进行回答，难度不大．

【解题思路点拨】结合同周期元素最外层电子数的变化理解并记忆元素性质的变化能帮助快速解题．

5．同一主族内元素性质递变规律与原子结构的关系

【知识点的知识】

同一主族内元素性质递变规律与原子结构的关系：

元素性质

同周期（从左到右）

同主族（从上到下）

最外层电子数

逐渐增多（1e﹣→8e﹣）

相同

原子半径

逐渐减小（稀有气体最大）

逐渐增大

主要化合价

最高正价：

+1→+7

最低负价﹣4→﹣1；

最低负价=主族序数﹣8

最高正价相同

最低负价相同（除F、O外）

最高正价=主族序数

第一电离能

呈增大的趋势

呈减小趋势

电负性

电负性逐渐增大

电负性逐渐减小

得失电子能力

失电子能力减弱；得电子能俩增强．

失电子能力增强；得电子能力减弱．

元素的金属性和非金属性

金属性逐渐减弱；

非金属性逐渐增强．

金属性逐渐增强；

非金属性逐渐减弱．

最高价氧化物对应水化物的酸碱性

碱性逐渐减弱；

酸性逐渐增强．

碱性逐渐增强；

酸性逐渐减弱．

气态氢化物的稳定性

逐渐增强

逐渐减弱

【命题方向】本考点主要考察同一主族内元素性质的递变规律与原子结构的关系，主要以选择题的形式考查对基础知识的掌握，同时也将推断、推理、计算等以填空题的形式在高考中进行考查．

题型一：

同一主族内元素性质递变规律

典例1：

下列各组中的性质比较，正确的是（　　）

①酸性：

HClO4＞HBrO4＞HIO4②碱性：

Ba（OH）2＞Ca（OH）2＞Mg（OH）2

③稳定性：

HCl＞H2S＞PH3④还原性：

F﹣＞Cl﹣＞Br﹣．

A．①②④B．②③④C．①②③D．都正确

分析：

①元素的非金属性越强，对应的最高价氧化物的水化物的酸性越强；

②元素的金属性越强，对应的最高价氧化物的水化物的碱性越强；

③元素的非金属性越强，对应的氢化物越稳定；

④元素的非金属性越强，对应阴离子的还原性越弱．

解答：

①非金属性：

Cl＞Br＞I，元素的非金属性越强，对应的最高价氧化物的水化物的酸性越强，故①正确；

②金属性：

Ba＞Ca＞Mg，元素的金属性越强，对应的最高价氧化物的水化物的碱性越强，故②正确；

③非金属性Cl＞S＞P，元素的非金属性越强，对应的氢化物越稳定，故③正确；

④非金属性F＞Cl＞Br，元素的非金属性越强，对应阴离子的还原性越弱，故④错误．

故选C．

点评：

本题考查元素周期律知识，为高频考点，侧重于学生的分析能力的考查，注意把握判断的角度，注重相关基础知识的积累，难度不大．

题型二：

性质的应用﹣﹣推断

典例2：

运用元素周期律分析下面的推断，其中不正确的是（　　）

A．锂（Li）与水反应比钠与水反应剧烈B．砹（At）为有色固体，AgAt难溶于水也不溶于稀硝酸

C．在氧气中，铷（Rb）的燃烧产物比钠的燃烧产物更复杂D．HBrO4的酸性比HIO4的酸性强

分析：

A．元素的金属性越强，对应的单质与水反应越剧烈；

B．根据同主族元素的性质相似性分析；

C．根据同主族元素的性质的相似性和递变性分析；

D．元素的非金属性越强，对应的最高价氧化物的水化物的酸性越强．

解答：

A．金属性：

Na＞Li，元素的金属性越强，对应的单质与水反应越剧烈，则钠与水反应比锂与水反应剧烈，故A错误；

B．卤族元素的单质从上到下颜色逐渐加深，则砹（At）为有色固体，卤族元素单质的卤化银都不溶于水也不溶于硝酸，故B正确；

C．碱金属元素从上到下元素的金属性逐渐增强，对应的单质与氧气反应的产物有氧化物、过氧化物、超氧化物等，越来越复杂，故C正确；

D．非金属性：

Br＞I，元素的非金属性越强，对应的最高价氧化物的水化物的酸性越强，则HBrO4的酸性比HIO4的酸性强，故D正确．

故选A．

点评：

本题考查同主族元素的性质的相似性和递变性，题目难度不大，注意把握元素周期律的递变性和相似性．

【解题思路点拨】结合同周期元素电子层数的变化理解并记忆元素性质的变化能帮助快速解题．

6．元素周期律的作用

【知识点的知识】

元素周期表的作用：

1）预测元素的性质：

根据原子结构、元素性质及表中位置的关系预测元素的性质；

①比较同主族元素的金属性、非金属性、最高价氧化物水化物的酸碱性、氢化物的稳定性等．如：

碱性：

Ra（OH）2＞Ba（OH）2；气态氢化物稳定性：

CH4＞SiH4．

②比较同周期元素及其化合物的性质．如：

酸性：

HClO4＞H2SO4；稳定性：

HCl＞H2S．

③比较不同周期、不同主族元素性质时，要找出参照物．例如：

比较氢氧化镁和氢氧化钾的碱性，可以把氢氧化钠作为参照物得出氢氧化钾的碱性强于氢氧化镁．

④推断一些未学过的元素的某些性质．如：

根据ⅡA族的Ca（OH）2微溶，Mg（OH）2难溶，可以推知Be（OH）2更难溶．

2）启发人们在一定范围内寻找某些物质　

①半导体元素在分区线附近，如：

Si、Ge、Ga等．

②农药中常用元素在右上方，如：

F、Cl、S、P、As等．

③催化剂和耐高温、耐腐蚀合金材料、主要在过渡元素中找．如：

Fe、Ni、Rh、Pt、Pd等．

【命题方向】本考点主要考察元素周期律的作用，主要以选择题的形式考查对基础知识的掌握，同时也将推断、推理、计算等以填空题的形式在高考中进行考查．

题型一：

元素周期表帮助发现某些物质

典例1：

元素周期表中某区域的一些元素多用于制造半导体材料，它们是（　　）

A．左下方区域的金属元素B．右上方区域的非金属元素

C．金属元素和非金属元素分界线附近的元素D．稀有气体元素

分析：

根据元素周期表中各元素的排布及相关性质来解题，一般金属元素位于左下角，可以做导体材料，非金属元素一般不导电，金属与非金属交界处的元素可以用来做半导体材料．

解答：

A．元素周期表中有金属元素和非金属元素，其中金属元素位于元素周期表的左边，可以用来做导体材